¿Qué tan grande es el área que podemos hacer habitable en la luna?

Nosotros (como K2.algo-civilización ) podríamos hacer que toda la superficie de la Luna sea perfectamente habitable. Sería un esfuerzo titánico y tendría poca recompensa, se podría argumentar negativa, pero ciertamente podríamos hacerlo. Tomaría siglos, a menos que quieras hacer que la superficie de las lunas sea líquida y que la atmósfera que estás construyendo hierva con la energía de impacto de las interminables corrientes de cometas que tendrían que granizar sobre la luna todos los días y dejarían aparecer los peores escenarios de guerra nuclear. como niño-fuegos artificiales. Se necesitarán enormes espejos y parasoles para mantener el clima bajo control. Luna sería inutilizable durante los procesos de terraformación. La terraformación es un proceso extremadamente destructivo. Recomendaría este video "Springtime On Mars" de Isaac Arthurpara que pueda obtener cierta perspectiva sobre lo que está proponiendo.

Luego, después de siglos de trabajo, una enorme inversión material y la conversión de la principal propiedad industrial Luna solía ser casi inutilizable para este propósito, puede reclamar su precio:

3.793 * 10^10$m^2$de superficie habitable

Suena genial, ¿verdad? Bueno, solo hasta que consideres que la Tierra tiene una superficie habitable de:

1.04 * 10^11$m^2$

Estamos a un orden de magnitud de la superficie habitable de la Tierra. Esto todavía suena bien, ¿verdad? Hasta que considere que podría haber tenido un área de superficie mucho más útil con un esfuerzo significativamente menor por$m^2$si simplemente industrializara la luna y usara esta industria para construir cilindros O'neil . Si uno fuera a minar los 100 km superiores de la superficie de la luna y supusiera que los hábitats requieren 10$t/m^2$, que son estimaciones bastante conservadoras, se podría obtener:

1.138 * 10^18$m^2$

De superficie no sólo habitable, sino de superficie extremadamente incontrolable y libre de climas extremos.

Este es el problema principal con la terraformación. Construir hábitats giratorios es simplemente más eficiente. Las civilizaciones avanzadas saben muy bien terraformar lugares, pero no para obtener Lebensraum . Los proyectos de terraformación serán proyectos de arte y vanidad, incluso y especialmente para civilizaciones con "tecnología mágica".

No quiero arruinar tu entorno ni criticarte con esto de ninguna manera, pero tendrías que responder a la pregunta de por qué tu civilización decidió convertir increíbles propiedades industriales en un Lebensraum extremadamente caro e ineficiente.

¿Por qué no bajo tierra?

Suponiendo que el transporte de materiales sea sencillo, como se describe, y la tecnología periférica, más el incentivo. Los humanos podrían acribillar toda la luna con túneles presurizados, etc.

Sin terraformar la superficie, podría cubrir la superficie con cúpulas presurizadas hasta cualquier límite de ingeniería que tengan sus materiales de alta tecnología en ese escenario.

Utilizando ambas estrategias, finalmente tendría más espacio habitable que el que tiene la Tierra en este momento.

El principal problema de todas estas estructuras de domos no es construirlas, sino mantenerlas. Significa que el tamaño de la estructura artificial está al máximo cuando todo el transporte que tenemos se gasta en mantenimiento.

En la actualidad, entregamos entre 100 y 200 t de carga útil en órbita cada año. Significa que en este escenario entregamos alrededor de 10 millones de toneladas de carga útil cada año.

La biosfera del proyecto era de aproximadamente 0,01 km ^ 2 y tiene un peso de unos pocos miles de toneladas y dura aproximadamente 2 años antes de que necesite mantenimiento. Digamos que tenemos materiales de construcción superligeros y, por lo tanto, 1000 t por 0,01 km ^ 2, 100 000 por km ^ 2. Y supongamos que estos domos requieren el equivalente a una reconstrucción total una vez cada 10 años.

Todo esto significa que somos capaces de entregar 10 km^2 de domos al año y soportar 100 km^2 de domos en superficie.

Puedes jugar con los números. Digamos asumir 30 años domo lifespawn. Esto le daría más área (300 km ^ 2). Pero unos pocos miles de km ^ 2 (0,1% de la superficie lunar) es el máximo.

Entonces, el único número difícil que ofreció es que somos "100,000 veces mejores en mover material en el espacio que ahora".

Voy a dar todo el beneficio de la duda a los números que hacen que su caso sea el mejor. Usemos el costo que cuesta actualmente poner un kg de materia en la luna. Los costes actuales rondan los 1-1,2 millones por kg desembarcado en la superficie. Pero seamos generosos y digamos que con la próxima generación de cohetes reutilizables podemos reducir eso a 100.000 por kg. Eso está bien, porque si asumimos que somos 100 000 veces mejores, podemos usar el buen número par de que un día podremos mover masa a la luna por $1/kg. Supongo que el número de 100,000 veces incluye obtener la masa de algún lugar que no sea la Tierra.

Entonces...

La luna tiene un radio de aproximadamente 1737 km. Por tanto, la superficie es de aproximadamente 3,79×1013 metros cuadrados.

En la Tierra, una columna de aire que proporciona presión a nivel del mar es de aproximadamente 1,03 kg por centímetro cuadrado, o aproximadamente 10 000 kg por metro cuadrado. En la Tierra, debido a 1/6 G necesitaríamos seis veces la masa. Pero supongamos que podemos arreglárnoslas con la mitad de la presión, por lo que solo necesitamos 3 veces más. Entonces, nos costará unos 30.000 por metro cuadrado de superficie lunar, o 11,1 X 10^18 dólares.

El PIB anual de la Tierra es de 80,68 X 10^9 dólares. Dividiendo los dos, se encuentra que se necesitarían alrededor de 137,5 millones de veces el PIB anual de la Tierra para pagarlo.

Dejar caer cometas sobre un cuerpo es la forma estándar propuesta para terraformarlo. Esto no funcionaría para la Luna, porque cualquier cometa de un tamaño lo suficientemente grande como para impactarla arrojaría una gran cantidad de escombros a la Tierra. Bombardear la Luna con los miles de cometas necesarios probablemente devastaría la Tierra. Además, cuando un cometa golpea un mundo sin aire, el impacto lo vaporizará y gran parte de ese vapor se perderá en el espacio. Ese es un problema grave, pero lo omitiremos por ahora para que las cosas se vean lo mejor posible para su escenario.

Entonces tienes el problema de que el suelo de la Luna está lleno de hierro no oxidado que se uniría con el oxígeno en la atmósfera, que la luna también está desprovista de sustancias químicas necesarias como el carbono y el nitrógeno, y que los largos días y noches lunares probablemente causarían estragos en tu nuevo ambiente

Hay una solución mucho mejor. Es probable que haya cientos o miles de 'tubos de lava' en la luna, y algunos son tan grandes que podrías poner ciudades enteras en ellos. Por ejemplo, el tubo de lava de Marius Hills ha sido mapeado parcialmente por radar y tiene al menos 50 km de largo, 70 m de profundidad y de 500 a 1 km de ancho. Incluso presionar esto sería una tarea monumental, pero al menos está en el ámbito de la viabilidad en su mundo futuro.

La Universidad de Purdue ha calculado que un tubo de lava estable en la Luna podría tener un ancho de 5 km con un techo de 1,5 km de altura. Algunos tubos de lava pueden tener cientos de kilómetros de largo. Eso es miles de kilómetros cúbicos de espacio habitable. En un tubo de lava.

La misión GRAIL descubrió que la corteza de la luna es aproximadamente un 12% de espacio vacío. Mucho de eso es pequeño, pero seguramente habrá más espacio para vivir bajo tierra del que necesitaríamos durante mucho, mucho tiempo.